电流驱动式触摸感测装置制造方法及图纸

一种电流驱动式触摸感测装置，其通过使用电荷控制器单独地驱动寄生电容器，所述触摸感测装置包括：寄生电容充电器，该寄生电容充电器连接到触摸感测线以在充电时段期间利用预定充电电流对与所述触摸感测线连接的触摸电极的寄生电容器进行充电；以及感测单元，该感测单元在第一驱动时段期间连接到所述触摸感测线，以利用第一驱动电流驱动所述触摸电极的电容器，所述第一驱动电流对应于在未发生触摸时充入所述寄生电容器的第一电压与在发生触摸时充入所述寄生电容器的第二电压之间的差电压，并且该感测单元在第一感测时段期间感测基于所述第一驱动电流的所述电容器的第一触摸电压。

【技术实现步骤摘要】
电流驱动式触摸感测装置
本公开涉及触摸感测装置，更具体地，涉及用于感测施加到触摸屏面板的触摸的触摸感测装置。
技术介绍
随着信息化社会的发展，对用于显示图像的显示设备的各种需求正在增加。近来，诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器的各种类型的显示设备正被实际使用。近来，不依赖于诸如按钮、键盘和鼠标设备之类的传统输入方式，而包括用于感测基于手写笔或用户的手指的触摸输入的触摸屏面板在内的显示设备正被广泛使用。包括触摸屏面板的显示设备包括用于精确地检测触摸的存在和触摸坐标(触摸位置)的触摸感测装置。触摸感测装置驱动设置在触摸屏面板中的触摸电极以检测触摸感测信号，并通过使用触摸感测信号来检测诸如触摸的存在或触摸位置的触摸信息。在现有技术的触摸感测装置中，在驱动触摸屏以感测触摸的过程中，在触摸驱动图案和触摸屏内部或外部的外围导体之间可能出现不期望的寄生电容。当在触摸屏面板内部或外部出现寄生电容的状态下按照电容型感测触摸时，触摸灵敏度可能由于寄生电容而大大降低。近来，在越来越多地用于智能手机等的塑料有机发光二极管(pOLED)显示设备中，随着每个智能手机的厚度逐渐变薄，在塑料OLED的触摸屏面板和阴极电极之间出现高寄生电容。当如上所述出现寄生电容时，由于寄生电容引起的偏移，用于感测触摸的感测放大器的输出可能饱和，并且因此，在感测放大器的输出范围方面可能不可避免地出现限制。为了解决这样的问题，可以考虑极大地增大感测放大器的反馈电容器或者向感测放大器的内部添加偏移去除电路的方法。然而，当感测放大器的反馈电容器增大时，感测放大器的输出减小。当偏移去除电路被添加到感测放大器的内部时，由于偏移去除电路，内部噪声可能增加，并且难以获得具有高信噪比(SNR)的输出信号。
技术实现思路
因此，本公开涉及提供一种触摸感测装置，该触摸感测装置基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。本公开的一个方面涉及提供一种电流驱动式触摸感测装置，其通过使用电荷控制器来单独地驱动寄生电容器。本公开的另一方面涉及提供一种执行双向感测的电流驱动式触摸感测装置。本公开的另一方面涉及提供一种提高触摸灵敏度的电流驱动式触摸感测装置。本公开的其他优点和特征将在下面的描述中部分地得到描述，并且，将部分地对于本领域普通技术人员而言在研究下面的内容之后变得显然，或者可以通过对本公开的实践而习知。本公开的目的和其他优点可以通过在书面说明书和权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。为了实现这些及其他优点，并且根据本公开的目的，如本文中所体现和宽泛描述的，提供一种电流驱动式触摸感测装置，所述触摸感测装置包括：寄生电容充电器，该寄生电容充电器连接到触摸感测线以在充电时段期间利用预定充电电流对连接到所述触摸感测线的触摸电极的寄生电容器充电；以及感测单元，该感测单元在第一驱动时段期间连接到所述触摸感测线，以利用第一驱动电流来驱动所述触摸电极的电容器，所述第一驱动电流对应于在未发生触摸时充入所述寄生电容器的第一电压与在发生触摸时充入所述寄生电容器的第二电压之间的差电压，并且该感测单元在第一感测时段期间感测基于所述第一驱动电流的所述电容器的第一触摸电压，其中，所述感测单元在所述充电时段之前通过所述触摸感测线向所述触摸电极施加驱动信号，以允许所述触摸电极的电压变为电平低于所述第一电压的电平的第三电压。在本公开的另一方面中，提供了一种电流驱动式触摸感测装置，所述触摸感测装置包括：电荷控制器，该电荷控制器连接到触摸感测线以利用预定充电电流对连接到所述触摸感测线的触摸电极的寄生电容器充电或者通过使用预定放电电流对所述寄生电容器放电，以控制所述寄生电容器的电荷量；缓冲器，该缓冲器连接到所述触摸感测线，以利用驱动电流来驱动所述触摸电极的电容器，所述驱动电流与所述寄生电容器的具有在未发生触摸时由所述电荷控制器控制的电荷量的电压和所述寄生电容器的具有在发生触摸时由所述电荷控制器控制的电荷量的电压之间的差电压相对应，并且该缓冲器输出基于作为第一电流和第二电流的所述驱动电流的所述电容器的触摸电压；电流镜单元，该电流镜单元根据通过对所述第一电流进行镜像而产生的第一镜像电流和通过对所述第二电流进行镜像而产生的第二镜像电流来生成输出信号；以及积分器，该积分器对参考信号和所述输出信号之间的差进行积分以输出积分信号。在本公开的另一方面，提供了一种电流驱动式触摸感测装置，所述触摸感测装置包括：多个电荷控制器，所述多个电荷控制器分别连接到多个触摸感测线以利用预定充电电流对与所述多个触摸感测线中的对应触摸感测线连接的触摸电极的寄生电容器进行充电，或者通过使用预定放电电流对所述寄生电容器进行放电，以控制所述寄生电容器的电荷量；多个缓冲器，所述多个缓冲器分别连接到所述多个触摸感测线，以利用驱动电流来驱动所述触摸电极的电容器，所述驱动电流对应于所述寄生电容器的具有在未发生触摸时由对应的电荷控制器控制的电荷量的电压与所述寄生电容器的具有在发生触摸时由对应的电荷控制器控制的电荷量的电压之间的差电压，并且所述多个缓冲器输出基于作为第一电流和第二电流的所述驱动电流的所述电容器的触摸电压；多个电流镜单元，所述多个电流镜单元分别连接到所述多个缓冲器，以各自根据通过对所述第一电流进行镜像而产生的第一镜像电流和通过对所述第二电流进行镜像而产生的第二镜像电流来生成第一输出信号，并且根据通过对所述第一电流进行镜像而产生的第三镜像电流和通过对所述第二电流进行镜像产生的第四镜像电流来生成第二输出信号；以及多个积分器，所述多个积分器对从所述多个电流镜单元中的第(n-1)个(其中n是2或更大的整数)电流镜单元输出的第二输出信号与从所述多个电流镜单元中的第n个电流镜单元输出的第一输出信号之间的差进行积分，以输出积分信号。应该理解，对本公开的以上概述和以下详述都是示例和解释性的，并旨在对所要求保护的本公开提供进一步的解释。附图说明包括附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图被包含在本申请中并构成本申请的一部分，附图例示了本公开的实施方式，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：图1A是根据本专利技术的一个实施方式的显示设备的框图；图1B是根据本专利技术的另一实施方式的显示器的框图；图2是示意性地示出根据本专利技术的第一实施方式的触摸感测装置的配置的图；图3是用于驱动图2所示的触摸感测装置的时序图；图4A至图4D是示出针对触摸感测装置的每个驱动定时的开关的倒通/断开状态和基于该导通/断开状态的电流的流动的图；以及图5是示意性地示出根据本专利技术的第二实施方式的触摸感测装置的配置的图；图6是示出分别在图5中示出的缓冲器和电流镜单元的电路图；图7是示意性地示出根据本专利技术的第三实施方式的触摸感测装置的配置的图；以及图8是示出分别在图7中示出的缓冲器和电流镜单元的电路图。具体实施方式在说明书中，应当注意，尽可能对元件使用在其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流驱动式触摸感测装置，所述触摸感测装置包括：/n寄生电容充电器，该寄生电容充电器连接到触摸感测线以在充电时段期间利用预定充电电流对与所述触摸感测线连接的触摸电极的寄生电容器进行充电；以及/n感测单元，该感测单元在第一驱动时段期间连接到所述触摸感测线，以利用第一驱动电流驱动所述触摸电极的电容器，所述第一驱动电流与在未发生触摸时被充入所述寄生电容器的第一电压和在发生触摸时被充入所述寄生电容器的第二电压之间的差电压相对应，并且所述感测单元在第一感测时段期间感测所述电容器的基于所述第一驱动电流的第一触摸电压，/n其中，所述感测单元在所述充电时段之前通过所述触摸感测线向所述触摸电极施加驱动信号，以使所述触摸电极的电压变为电平低于所述第一电压的电平的第三电压。/n

【技术特征摘要】
20181227 KR 10-2018-01712971.一种电流驱动式触摸感测装置，所述触摸感测装置包括：
寄生电容充电器，该寄生电容充电器连接到触摸感测线以在充电时段期间利用预定充电电流对与所述触摸感测线连接的触摸电极的寄生电容器进行充电；以及
感测单元，该感测单元在第一驱动时段期间连接到所述触摸感测线，以利用第一驱动电流驱动所述触摸电极的电容器，所述第一驱动电流与在未发生触摸时被充入所述寄生电容器的第一电压和在发生触摸时被充入所述寄生电容器的第二电压之间的差电压相对应，并且所述感测单元在第一感测时段期间感测所述电容器的基于所述第一驱动电流的第一触摸电压，
其中，所述感测单元在所述充电时段之前通过所述触摸感测线向所述触摸电极施加驱动信号，以使所述触摸电极的电压变为电平低于所述第一电压的电平的第三电压。


2.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述寄生电容充电器包括：
电流源，该电流源在所述充电时段期间向所述寄生电容器提供所述充电电流以对所述寄生电容器充电；以及
第一开关，该第一开关在所述充电时段期间导通以将所述电流源连接到所述触摸感测线，并且当所述充电时段结束时，所述第一开关断开以将所述电流源与所述触摸感测线断开。


3.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述充电电流的量被确定为允许所述寄生电容器的电压在所述充电时段期间变为所述第一电压的值。


4.根据权利要求1所述的触摸感测装置，所述触摸感测装置还包括连接到所述触摸感测线的寄生电容放电器，以在所述第一感测时段之后在放电时段期间通过使用预定放电电流来对所述寄生电容器进行放电，
其中，在第二驱动时段期间，所述感测单元连接到所述触摸感测线，并且利用第二驱动电流驱动所述电容器，所述第二驱动电流与在未发生触摸时基于放电的所述寄生电容器的第三电压和在发生触摸时基于放电的所述寄生电容器的第四电压之间的差电压相对应，并且在第二感测时段期间，所述感测单元感测所述电容器的基于所述第二驱动电流的第二触摸电压。


5.根据权利要求4所述的触摸感测装置，其中，所述寄生电容放电器包括：
电流吸收器，该电流吸收器在所述放电时段期间通过使用所述放电电流对所述寄生电容器进行放电；以及
第二开关，该第二开关在所述放电时段期间导通以将所述电流吸收器连接到所述触摸感测线，并且当所述放电时段结束时，所述第二开关断开以将所述电流吸收器与所述触摸感测线断开。


6.根据权利要求4所述的触摸感测装置，其中，所述放电电流的量被确定为允许所述寄生电容器的电压在所述放电时段期间变为所述第三电压的值，所述第三电压的电平低于所述第一电压的电平。


7.根据权利要求4所述的触摸感测装置，其中，所述感测单元包括：
积分器，该积分器包括连接到所述触摸感测线的反相输入端子、由所述第一电压或所述第三电压驱动的非反相输入端子、以及输出所述第一触摸电压或所述第二触摸电压的输出端子；以及
第三开关，该第三开关在所述充电时段和所述放电时段期间断开以将所述积分器与所述触摸感测线断开，并且在所述第一驱动时段和所述第二驱动时段以及所述第一感测时段和所述第二感测时段期间，所述第三开关导通以将所述积分器连接到所述触摸感测线。


8.根据权利要求7所述的触摸感测装置，其中，所述感测单元还包括：
第四开关，该第四开关在所述充电时段和所述放电时段期间导通以将所述反相输入端子连接到所述输出端子，从而将所述输出端子和所述反相输入端子中的每一个处的电压保持为所述第一电压或所述第三电压，并且当所述充电时段和所述放电时段结束时，所述第四开关断开以将所述反相输入端子与所述输出端子断开；以及
反馈电容器，该反馈电容器连接在所述反相输入端子和所述输出端子之间。


9.一种电流驱动式触摸感测装置，所述触摸感测装置包括：
电荷控制器，该电荷控制器连接到触摸感测线，以利用预定充电电流对与所述触摸感测线连接的触摸电极的寄生电容器进行充电，或者通过使用预定放电电流对所述寄生电容器进行放电，从而控制所述寄生电容器的电荷量；
缓冲器，该缓冲器连接到所述触摸感测线，以利用驱动电流来驱动所述触摸电极的电容器，所述驱动电流与具有当未发生触摸时由所述电荷控制器控制的电荷量的所述寄生电容器的电压和具有当发生触摸时由所述电荷控制器控制的电荷量的所述寄生电容器的电压之间的差电压相对应，并且所述缓冲器输出所述电容器的基于作为第一电流和第二电流的所述驱动电流的触摸电压；
电流镜单元，该电流镜单元根据通过对所述第一电流进行镜像而生成的第一镜像电流和通过对所述第二电流进行镜像而生成的第二镜像电流来生成输出信号；以及
积分器，该积分器对参考信号和所述输出信号之间的差进行积分以输出积分信号。


10.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，所述缓冲器包括：
运算放大器，该运算放大器包括反相输入端子、非反相输入端子和连接到所述反相输入端子的第一输出端子；以及
输出电路，该输出电路包括上拉电路和下拉电路，所述上拉电路设置在第一电源线和所述第一输出端子之间以允许所述第一电流流动，所述下拉电路设置在所述第一输出端子和第二电源线之间以允许所述第二电流流动。


11.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，所述电流镜单元包括：
第一镜像电流生成电路，该第一镜像电流生成电路设置在第一电源线和第二输出端子之间，以通过对所述第一电流执行镜像操作来生成所述第一镜像电流；以及
第二镜像电流生成电路，该第二镜像电流生成电路设置在所述第二输出端子和第二电源线之间，以通过对所述第二电流执行镜像操作来生成所述第二镜像电流；
通过所述第二输出端子来输出与所述第一镜像电流和所述第二镜像电流之间的差相对应的所述输出信号。


12.根据权利要求9所述的触摸感测装置，其中，所述第一镜像电流是所述第一电流的1/K倍，并且所述第二镜像电流是所述第二电流的1/K...

【专利技术属性】
技术研发人员：李熹镇，李宰焕，南正权，李奎泰，郑贤洙，张镇润，尹熺罗，申京旻，康文硕，
申请(专利权)人：硅工厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR